ஆட்டோமொடிவ் இன்ஜினியரிங்கில் டவுன்ஃபோர்ஸைப் புரிந்துகொள்வது ( How Downforce Works by Improving Car Performance )

 

உயர் செயல்திறன் கொண்ட ஆட்டோமொடிவ் வடிவமைப்பில், டவுன்ஃபோர்ஸ் வாகன பிடியை, நிலைத்தன்மையை மற்றும் ஒட்டுமொத்த செயல்திறனை அதிகரிப்பதில் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது. இந்த காற்றியக்க விசை காரை கீழ்நோக்கித் தள்ளுகிறது, டயர்களுக்கும் சாலை மேற்பரப்புக்கும் இடையிலான இழுவையை அதிகரிக்கிறது, இதன் மூலம் மேம்படுத்தப்பட்ட மூலைவிட்டம், பிரேக்கிங் மற்றும் முடுக்கம் ஆகியவற்றை அனுமதிக்கிறது. ஃபார்முலா 1 பந்தயத்தில், ஸ்போர்ட்ஸ் கார்களில் அல்லது உயர் செயல்திறன் கொண்ட சாலை வாகனங்களில், டவுன்ஃபோர்ஸ் என்பது வாகன இயக்கவியலின் ஒரு அடிப்படை அம்சமாகும்.

டவுன்ஃபோர்ஸின் பின்னால் உள்ள அறிவியல்

காற்று அதிக வேகத்தில் ஒரு காரின் உடலின் மீது நகரும்போது டவுன்ஃபோர்ஸ் உருவாக்கப்படுகிறது, இது வெவ்வேறு மேற்பரப்புகளுக்கு இடையில் அழுத்த வேறுபாடுகளை உருவாக்குகிறது. பெர்னௌலியின் சமன்பாட்டின் கொள்கை மற்றும் நியூட்டனின் மூன்றாவது இயக்க விதி, காற்று காற்றியக்கக் கூறுகளின் மீது செலுத்தப்படும்போது, ​​வாகனம் கீழ்நோக்கிய உந்துதலை அனுபவிக்கிறது என்பதைக் குறிக்கிறது. ஒரு கார் வேகமாக நகரும் போது, ​​அதன் மீது செயல்படும் காற்றியக்க விசைகள் அதிகமாகும்.

உகந்த டவுன்ஃபோர்ஸை அடைய, பொறியாளர்கள் காரின் மேலே அழுத்தத்தை அதிகரிக்கும் வகையில் காற்றோட்டத்தை கையாள கார் கூறுகளை வடிவமைக்கிறார்கள், அதே நேரத்தில் அதை கீழே குறைக்கிறார்கள். இதன் விளைவாக காரை தரையில் உறுதியாக நிலைநிறுத்தும் உறிஞ்சும் விளைவு ஏற்படுகிறது.

டவுன்ஃபோர்ஸை உருவாக்கும் முக்கிய கூறுகள்

1. முன் ஸ்ப்ளிட்டர்

முன் ஸ்ப்ளிட்டர் என்பது காரின் முன்புறத்தில் பொருத்தப்பட்ட ஒரு காற்றியக்கக் கூறு ஆகும், இது பொதுவாக வெளிப்புறமாக நீண்டுள்ளது. இது அதன் மேலே ஒரு உயர் அழுத்த மண்டலத்தையும் கீழே ஒரு குறைந்த அழுத்த மண்டலத்தையும் உருவாக்க உதவுகிறது, இது காரின் முன் முனையை கீழ்நோக்கி கட்டாயப்படுத்துகிறது. இது அதிக வேகத்தில் முன்-முனை பிடியையும் நிலைத்தன்மையையும் மேம்படுத்துகிறது.

2. பின்புற இறக்கை மற்றும் ஸ்பாய்லர்கள்

பார்வைக்கு மிகவும் குறிப்பிடத்தக்க காற்றியக்கக் கூறுகளில் ஒன்று பின்புற இறக்கை. காற்றோட்டத்தை திருப்பி, அதன் மேலே ஒரு உயர் அழுத்த பகுதியை உருவாக்குவதன் மூலம், பின்புற இறக்கை காரை கீழ்நோக்கி தள்ள உதவுகிறது, பின்புற டயர் இழுவையை மேம்படுத்துகிறது. ஸ்பாய்லர்கள், பெரும்பாலும் இறக்கைகளுடன் குழப்பமடைகின்றன, லிஃப்டைக் குறைத்து டவுன்ஃபோர்ஸை அதிகரிக்க காற்றோட்டத்தை சீர்குலைப்பதன் மூலம் இதேபோன்ற நோக்கத்திற்கு உதவுகின்றன.

3. டிஃப்பியூசர்கள்

ஒரு டிஃப்பியூசர் என்பது காரின் பின்புற அடிப்பகுதியில் அமைந்துள்ள ஒரு அத்தியாவசிய கூறு ஆகும். இது காரின் அடியில் இருந்து வெளியேறும் காற்றை துரிதப்படுத்துவதன் மூலம் செயல்படுகிறது, வாகனத்தை கீழ்நோக்கி இழுக்கும் குறைந்த அழுத்த பகுதியை உருவாக்குகிறது. இது காற்றியக்க இழுவையை கணிசமாக அதிகரிக்காமல் ஒட்டுமொத்த நிலைத்தன்மை மற்றும் பிடியை மேம்படுத்துகிறது.

4. கனார்டுகள் மற்றும் டைவ் விமானங்கள்

கனார்டுகள், டைவ் விமானங்கள் என்றும் அழைக்கப்படுகின்றன, இவை வாகனத்தின் முன் மூலைகளில் பொருத்தப்பட்ட சிறிய காற்றியக்கவியல் துணைப் பொருட்களாகும். இவை உள்ளூர்மயமாக்கப்பட்ட டவுன்ஃபோர்ஸை உருவாக்கி, காரில் செயல்படும் காற்றியக்கவியல் சக்திகளை சமநிலைப்படுத்த உதவுகின்றன, அண்டர்ஸ்டீயரைக் குறைக்கின்றன.

5. உடலின் கீழ்ப்பகுதி காற்றியக்கவியல்

கவனமாக வடிவமைக்கப்பட்ட காற்று சேனல்களைக் கொண்ட மென்மையான அடிப்பகுதி காற்றியக்கவியல் திறனை திறமையாக நிர்வகிக்க உதவுகிறது, கொந்தளிப்பைக் குறைக்கிறது மற்றும் டவுன்ஃபோர்ஸை அதிகரிக்கிறது. தரை-விளைவு சுரங்கப்பாதைகள் காரின் அடியில் ஒரு உறிஞ்சும் விசையை உருவாக்குவதன் மூலம் இந்த விளைவை மேலும் மேம்படுத்துகின்றன.

டவுன்ஃபோர்ஸ் மற்றும் டிராக்கை சமநிலைப்படுத்துதல்

• டவுன்ஃபோர்ஸை அதிகரிப்பது பிடி மற்றும் நிலைத்தன்மைக்கு நன்மை பயக்கும் அதே வேளையில், இது அதிகரித்த ஏரோடைனமிக் டிராக்கின் பரிமாற்றத்துடன் வருகிறது. அதிக இழுவை அதிகபட்ச வேகத்தையும் எரிபொருள் செயல்திறனையும் குறைக்கிறது.
• டவுன்ஃபோர்ஸ் மற்றும் டிராக்கிற்கு இடையில் சமநிலையை அடைவதை பொறியாளர்கள் நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளனர், இது கார் நிலையானதாகவும் திறமையாகவும் இருப்பதை உறுதி செய்கிறது.
• டைவ்ஃபோர்ஸை டைனமிக் முறையில் சரிசெய்யவும், நேர்கோட்டுகளில் இழுவைக் குறைக்கவும், மூலைகளில் அதை அதிகரிக்கவும் செயலில் உள்ள காற்றியக்கவியல் அமைப்புகள் உருவாக்கப்பட்டுள்ளன.

சரிசெய்யக்கூடிய பின்புற இறக்கைகள் மற்றும் பயன்படுத்தக்கூடிய பிரிப்பான்கள் போன்ற அம்சங்கள் காற்றியக்கவியல் பண்புகளை பறக்கும் போது மேம்படுத்த அனுமதிக்கின்றன.

மோட்டார்ஸ்போர்ட்டில் டவுன்ஃபோர்ஸின் பங்கு

ஃபார்முலா 1

ஃபார்முலா 1 பந்தயத்தில், வேகமான மடி நேரங்களை அடைவதற்கு டவுன்ஃபோர்ஸ் மிகவும் முக்கியமானது. காற்றியக்க செயல்திறனை மேம்படுத்த அணிகள் காற்று சுரங்கப்பாதை சோதனை மற்றும் CFD (கணக்கீட்டு திரவ இயக்கவியல்) உருவகப்படுத்துதல்களில் அதிக முதலீடு செய்கின்றன. DRS (இழுவை குறைப்பு அமைப்பு) போன்ற மேம்பட்ட அம்சங்கள், ஓட்டுநர்கள் நேர்கோட்டு வேகத்தை அதிகரிக்க டவுன்ஃபோர்ஸை தற்காலிகமாகக் குறைக்க அனுமதிக்கின்றன.

லீ மான்ஸ் மற்றும் எண்டூரன்ஸ் ரேசிங்

எண்டூரன்ஸ் ரேசிங்கில், நீண்ட தூரங்களில் அதிக வேகத்தை பராமரிக்க கார்களுக்கு டவுன்ஃபோர்ஸ் மற்றும் செயல்திறன் இடையே ஒரு சிறந்த சமநிலை தேவைப்படுகிறது. நிலைத்தன்மை மற்றும் டயர் நீண்ட ஆயுளுக்கு போதுமான டவுன்ஃபோர்ஸைப் பராமரிக்கும் அதே வேளையில், ஏரோடைனமிக் இழுவைக் குறைப்பதில் பொறியாளர்கள் கவனம் செலுத்துகிறார்கள்.

டூரிங் கார்கள் மற்றும் சாலை பந்தயம்

டூரிங் கார்கள் மிதமான அளவிலான டவுன்ஃபோர்ஸை நம்பியுள்ளன, ஏனெனில் அவை அடிக்கடி பிரேக்கிங் மற்றும் முடுக்கம் கொண்ட சுற்றுகளில் ஓடுகின்றன.

வாகனங்கள் பாதை நிலைமைகளின் அடிப்படையில் அவற்றின் ஏரோடைனமிக் சுயவிவரத்தை நன்றாக மாற்ற சரிசெய்ய சரிசெய்யக்கூடிய இறக்கைகள் மற்றும் ஸ்ப்ளிட்டர்களுடன் பொருத்தப்பட்டுள்ளன.

உயர் செயல்திறன் கொண்ட சாலை கார்களில் டவுன்ஃபோர்ஸ்

• பல நவீன சூப்பர் கார்கள் மற்றும் ஹைப்பர் கார்கள் கையாளுதல் மற்றும் செயல்திறனை மேம்படுத்த ஏரோடைனமிக் மேம்பாடுகளை உள்ளடக்கியுள்ளன.
• ஆக்டிவ் ஸ்பாய்லர்கள், கிரவுண்ட்-எஃபெக்ட் டன்னல்கள் மற்றும் ஏர் கார்டென்ஸ் போன்ற அம்சங்கள், தெரு பயன்பாட்டினை சமரசம் செய்யாமல் குறிப்பிடத்தக்க டவுன்ஃபோர்ஸை உருவாக்க உதவுகின்றன.
• மெக்லாரன் சென்னா, ஃபெராரி SF90 ஸ்ட்ராடேல் மற்றும் போர்ஷே 911 GT3 RS போன்ற மிகவும் மேம்பட்ட சாலை-சட்ட கார்களில் சில,
• இணையற்ற செயல்திறனுக்காக F1-பெறப்பட்ட ஏரோடைனமிக்ஸைப் பயன்படுத்துகின்றன.

வெவ்வேறு ஓட்டுநர் நிலைமைகளுக்கு டவுன்ஃபோர்ஸை மேம்படுத்துதல்

டிராக் ரேசிங்

• டிராக் பயன்பாட்டிற்கு, டவுன்ஃபோர்ஸை அதிகப்படுத்துவது மடி நேரங்களையும் மூலை முடுக்கும் வேகத்தையும் மேம்படுத்துவதற்கு முக்கியமாகும்.
• சரிசெய்யக்கூடிய இறக்கைகள் மற்றும் ஸ்ப்ளிட்டர்கள் டிராக் தளவமைப்பு மற்றும் வானிலை நிலைமைகளின் அடிப்படையில் ஏரோடைனமிக்ஸை நன்றாகச் சரிசெய்ய அனுமதிக்கின்றன.
• டிராக்கைக் குறைத்து நேர்கோட்டு வேகத்தை அதிகரிக்க குறைந்தபட்ச டவுன்ஃபோர்ஸ் விரும்பப்படுகிறது.
• இருப்பினும், மிக அதிக வேகங்களில், லிஃப்ட் மற்றும் கட்டுப்பாட்டை இழப்பதைத் தடுக்க சில அளவிலான காற்றியக்கவியல் நிலைத்தன்மை அவசியம்.

முடிவு:

ஆட்டோமொடிவ் தொழில்நுட்பம் முன்னேறும்போது, ​​காற்றியக்கவியல் மற்றும் டவுன்ஃபோர்ஸின் பங்கு தொடர்ந்து உருவாகி வருகிறது.

செயலில் உள்ள ஏரோ சிஸ்டம்ஸ், கம்ப்யூட்டேஷனல் ஃப்ளூயிட் டைனமிக்ஸ் மற்றும் இலகுரக பொருட்களின் ஒருங்கிணைப்பு மிகவும் திறமையான மற்றும் பயனுள்ள டவுன்ஃபோர்ஸ் உருவாக்கத்தை அனுமதிக்கிறது.